Elavhõbedatermomeeter on tööriist, mida kasutatakse temperatuuri mõõtmiseks. Mudelitüüpe, suurusi ja spetsifikatsioone on mitmeid, kuid üldine tööpõhimõte on kõigil juhtudel ligikaudu sama. Tavaliselt on termomeetri põhjas väike vedela elavhõbeda varu, mis on enamasti rõhu all; selle kohal on tavaliselt klaas- või sünteetiline toru, millel on kalibreeritud temperatuuriskaala. Elavhõbe, mis on keemiline element, tõuseb ja langeb vastusena temperatuurimuutustele ning selle peatumiskoha jälgimine skaalal annab näidu selle kohta, kui kuum või külm konkreetne aine on. Paljusid neist tööriistadest kasutatakse meditsiinis ja kodus kehatemperatuuri mõõtmiseks, kuigi neid saab kasutada ka väljas ja professionaalsemates meteoroloogilistes olukordades. Mõnel juhul kasutatakse neid ka köökides, tavaliselt soojade vedelike jälgimiseks, kuid enamik kaasaegseid kokkasid eelistavad toiduspetsiifilisemaid mõõte. Olenevalt kasutusotstarbest on tavaliselt saadaval mitmeid erinevaid valikuid ja mudeleid.
Päritolu
Põhilised vahendid on tavaliselt üsna lihtsad. Elavhõbe, mida mõnikord tuntakse ka kiirhõbedana, on hõbedane vedelik, mis reageerib väga hästi atmosfääri muutustele, eriti temperatuurile ja õhurõhule. Saksa füüsikule Gabriel Fahrenheitile omistatakse 1714. aastal esimese elavhõbedatermomeetri leiutamine, mille ta valmistas väikese elavhõbedakaevu külge kinnitatud klaastoruga. See elavhõbe oli kinnitatud metallist otsikusse. Metalli peetakse tavaliselt heaks soojusjuhiks ja Fahrenheit märkas, et kui see ots asetati erineva temperatuuriga vedelikesse, siis elavhõbe tõusis ja langes klaaskambrisse. Seejärel töötas ta välja kalibreerimissüsteemi, et luua skaala hõlpsaks lugemiseks. Enamik kaasaegseid mudeleid töötab sel viisil ja kuigi esitluse osas on tehtud edusamme, on põhitõed tavaliselt umbes samad.
Mehaanika ja kuidas need töötavad
Enamik termomeetriid mahutab 0.02 untsi (0.5 g) kuni 0.1 untsi (3 g) elavhõbedat. Paks klaas ümbritseb üldiselt temperatuuritundlikku vedelat metalli. Kui tööriist asetatakse õue või korpusesse, kuumeneb metallist ots ja elavhõbe venib piki toru sees olevat õõnsust. Kõrgemad temperatuurid põhjustavad elavhõbeda kasvu pikemaks, samas kui madalad temperatuurid põhjustavad selle langust või kahanemist. Need termomeetrid on tavaliselt tähistatud temperatuurinäitudega Fahrenheiti või Celsiuse skaalal.
Enimlevinud kasutusalad
Seda tüüpi termomeetreid kasutatakse kõige sagedamini meditsiinis ja meteoroloogias. Arstid kasutavad inimkeha temperatuuri mõõtmiseks sageli maksimaalset elavhõbedatermomeetrit. Seda tüüpi võib kasutada kas suukaudselt, st libistades keele alla, või rektaalselt.
Maksimaalne elavhõbeda tüüpi termomeeter töötab samamoodi nagu standardversioon, kuid elavhõbe ei tõmbu soojusallikast eemaldades otsa tagasi. See võimaldab hoida temperatuurinäiteid seni, kuni elavhõbe surutakse tsentrifugaaljõu abil või termomeetrit raputades peaga põranda poole. Tavaliselt hoiab elavhõbedat paigal gaas lämmastik ja see tuleb tavaliselt sisestada tootmisprotsessi käigus.
Meteoroloogid võivad õhutemperatuuri mõõtmiseks kasutada ka elavhõbedaga töötavaid termomeetreid. Tavaline elavhõbe külmub temperatuuril -37.89 °F (-38.83 °C). Sellest punktist madalamate temperatuuride mõõtmiseks segavad meteoroloogid sageli elavhõbedat talliumisulamiga. Tallium vähendab külmumistemperatuuri -78 °F-ni (-61.1 °C). Kui elavhõbe külmub, võib metalli taha kinni jääda lämmastik, mille tulemusena termomeeter lakkab töötamast.
Ohutusprobleemid
Elavhõbe võib tarbimisel olla mürgine, samuti võib see puudutamisel põhjustada naha- ja silmakahjustusi või sissehingamisel hingamishäireid. See on pannud mõned inimesed küsima, kas elavhõbe on kodudes nii kergesti kättesaadav. Termomeetri piires ei ole tavaliselt ohutusriski, kuid kui klaas peaks purunema, on kokkupuude tõenäoline. Mahavalgunud elavhõbeda puhastamine võib olla väga keeruline, kuna lahtine vedelik moodustab sageli ümaraid “kuulikesi”, mis võivad põrgata ja mööda põrandat või ruumi laiali valguda.
Enamik kaasaegseid termomeetreid on valmistatud palju tugevamast klaasist kui nende algsed kolleegid ja igas neis sisalduv elavhõbeda kogus on igal juhul üsna madal. Samamoodi on elavhõbeda mürgitusega seotud ohtude tõttu paljud riigid üle maailma, eelkõige Euroopas, keelanud elavhõbedapõhised termomeetrid meditsiiniliseks kasutamiseks. Paljudes nendes riikides on ka raske osta elavhõbedatermomeetreid koduseks kasutamiseks.
USA ei ole elavhõbedat meditsiiniasutustes keelanud, kuigi paljud kaitserühmad on soovitanud mitmeid ettevaatusabinõusid. Näiteks Ameerika Pediaatrite Akadeemia ja Ameerika Ühendriikide Keskkonnakaitseagentuur on igaüks soovitanud alternatiivseid temperatuuri mõõtmise seadmeid isiklikuks kasutamiseks, et vähendada juhusliku kokkupuute ohtu.